HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG - HỢP CHẤT DỊ VÒNG (HETEROCYCLIC COMPOUND)

Trao đổi trực tuyến tại:

HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Hợp chất dị vòng trong cấu tạo hoá học, vòng có chứa nguyên tố khác carbon,
còn gọi là dị tố, ví dụ N, O, S,
N N
N
N
N
H
N
N
H
N
N
N
H
S
O
pyridine
pyrimidine
quinoline
pyrrole
imidazole
triazole
thiophene
furan

HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
I. Pyrrole, Thiophene, Furan
N
H
S
O
pyrrole
thiophene
furan
Do tính chất không định chỗ của cặp điện tử không tạo liên kết trên dị tố, không
thể proton hoá do đó những dị vòng này không có tính base. Độ âm điện của các
dị tố ảnh hưởng đến sự không định chỗ của điện tử, kết quả tính thơm của các dị
vòng theo thứ tự thiophene > pyrrole > furan.
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Chlorophyll
N
N
N
N
O
O
MeO

O
O
C
20
H
34
Mg
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Haem thành phần mang oxy của Haemoglobin
N
N
N
N
Fe
COOH
COOH
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Acetylenic thiophene được tìm thấy trong các thực vật bậc cao.
Kháng sinh penicillin
S
N
S

O
S
N
H
O
COOH
COOH
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Knorr pyrrole synthesis
R
2
R
1
O
NH
2
R
3
R
4
O
R
3
R
4
R

2
R
1
O
N
R
3
R
4
R
2
R
1
O
N
H
R
3
R
4
R
2
R
1
N
OH
N
R
3
R

4
R
1
R
2
+
H
+
- H
2
O
- H
2
O
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Paal Knorr Reaction
O
O
R
1
R
2
R
3
R
4

NH
3
NH
2
O
R
1
R
2
R
3
R
4
N
R
2
R
3
R
4
R
1
N
H
R
2
R
3
R
4

R
1
NH
O
R
1
R
2
R
3
R
4
+
- H
2
O
- H
2
O
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Paal Knorr Reaction
O
O
Ph
S
OH

Ph
S
Ph
SH
2
OH
O
Ph
SH
S
O
Ph
SH
O
Ph
+
- H
2
O
- H
2
O
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
II. Oxazole, Imidazole, Thiazole
N
N

H
N
S
N
O
imidazole
thiazole
oxazole
N
N
H
NH
2
S
N
OH
N
N
NH
2
+
Histamine
Vitamin thiamine
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
II. Oxazole, Imidazole, Thiazole
N

N
H
NH
2
S
N
OH
N
N
NH
2
+
Histamine
Vitamin thiamine
Cl
O
N
H
COOEt
MeO
NH
2
NH
2
S
S
N
NH
2
N

H
COOEt
MeO
.HCl
+
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
III. Isoxazole, Pyrazole, Isothiazole
N
N
H
N
S
N
O
Pyrazole
Isothiazole
Isoxazole
O
N
Br
OH
NH-t-Bu
Bronchial asthma
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
IV. Pyridine
N
O
O
H
O
O
O
EtO
O
O
O
O
EtO
O
O
O
EtO
N
H
O
OMe
H
NH
2
COOMe
- H
2

O
Heat
Dihydropyridine làm giảm áp suất máu
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
V. Quinoline, Isoquinoline
N
N
Quinoline
Isoquinoline
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
VI. Benzopyrrole, Benzofuran, benzothiophene
N
H
O
S
N
H
N
X
O
H
CH

3
N
H
OH
NH
2
X = OH lysergic acid
X = NEt
2
lysergic acid diethylamide
5-hydroxytryptamine
Chất dẫn truyền thần kinh, tác động trên hệ thần kinh trung ương.
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
VII. Dị vòng 5 cạnh với 3 hoặc 4 dị tố
O
N
N
O
NN
S
NN
S
N
N
O
N

N
N
H
N
N
S
N
N
N
H
N
NN
O
N
NN
S
N
NN
N
H
N
N
oxadiazoles
thiadiazoles
triazoles
tetrazole
oxatriazole
thiatriazole
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai

DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
VII. Dị vòng 6 cạnh với dị tố oxy
O O O
O
O
O
O
O
O
O
O
OH
OH
OH
OH
OH
OH
O
OOMe
OMe
O
+
+
+
pyrilium cation
2-pyrone
4-pyrone
benzopyrilium cation

coumarine
chromone
delphinidin chloride
khellin bronchial asthma
Màu đỏ, violet, blue
của cánh hoa gọi là
anthocyanins
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
VIII. Pyrimidine
N
N
N
N
N
N
N
H
NH
O
O
N
H
NH
O
O
N

H
N
O
NH
2
N
N
N
H
N
NH
2
N
NH
N
H
N
O
NH
2
O
N
NH
O
O
OH
N
3
pyridazine
pyrimidine pyrazine

uracil thymidine cytosine
adenine
guanine
AZT (Zidovudine) ức chế enzyme reverse
transcriptase, thuốc kháng virus dùng
trị AIDS (acquired immune deficiency
syndrome)
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Nucleic acids được tìm thấy lần đầu tiên cách đây trên 100 năm, là acids có
mặt trong nhân tế bào gồm RNA và DNA. Uracil có trong RNA, Thymine trong
DNA và Cytosine có trong RNA và DNA.
5-Flourouracil (5-FU) là thuốc trị liệu ung thư.
Adenine và Guanine là hai purines có trong DNA và RNA.
Tác nhân kháng nấm Flucytosine (5-F Cytosine), caffeine trong coffee, trà và
nước uống cola đều có nhân pyrimidine.
Nucleic acids
Một trong những thành tựu khoa học nổi bật trong thế kỷ 20 là sự xác định ở
mức độ phân tử của tương tác hoá học liên quan đến chuyển đổi thông tin di
truyền và kiểm soát sinh tổng hợp protein. Những phân tử hoạt động sinh học
liên quan là nucleic acids.
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
N

Nucleotides
N
N
N
NH
2
O
H
OH
H
H
OH
H
C
H
2
OP
OH
OH
O
N
N
N
N
NH
2
O
H
OH
H

H
OH
H
C
H
2
OP
OH
O
O
P
OH
O
OH
Adenosine 5'-monophosphate (AMP)
Adenosine diphosphate (ADP)
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Nucleotides
N
N
N
N
NH
2
O
H

OH
H
H
O
H
C
H
2
O
P
O
OH
Adenosine 3',5'-cyclic monophosphate (cyclic AMP)
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
.
O
N
O
CH
2
O
P
P
O
O
NH
O
O

N
O
CH
2
O
O
O
N
O
N
H
H
O
O
N
O
CH
2
O
P
O
O
NH
O
O
N
NH
N
O
NH

H
N
O
CH
2
O
O
N
NH
N
O
NH
H
N
O
CH
2
O
P
O
O
O
O
C
H
2
O
P
O
O

O
N
N
NH
N
N
H
O
C
H
2
O
P
O
O
O
N
N
NH
N
N
H
O
N
N
O
N
H
H
C

H
2
O
CH
2
C
G
T
A
T
A
C
G
5'
3'
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Thuốc trị ung thư
Ung thư (cancer) bệnh do tế bào tăng sinh không được kiểm soát. Thuốc dùng
để kiểm soát bệnh ung thư có tác dụng ngăn sự phát triển không được kiểm
soát của tế bào bằng cách ngăn chặn quá trình sao chép DNA.
Thuốc 5-FU, thuốc kháng chuyển hoá trị ung thư dạ dày và ung thư vú. Flourine
có tác dụng ngăn chuyển Uracil thành Thymine, một chất cần cho sinh tổng hợp
DNA.
NH
N
H

O
O
F
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
N
Thuốc trị ung thư
Ung thư bạch cầu (leukemia) được điều trị bằng Methotrexate. Thuốc
kháng chuyển hoá acid folic làm chậm sự tăng sinh tế bào.
N
N
N
NH
2
NH
2
C
H
2
N
CH
3
N
H
O
COOH
COOH

Methotrexate
HOA HOC DAI CUONG
Y – DUOC – RHM Dr. DANG Van Hoai
DAI HOC Y DUOC TP. HO CHI MINH
HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)
.
Thuốc trị ung thư
Thuốc Cyclophosphamide dùng điều trị lymphomas (Hodgkin’s disease)
cũng như ung thư buồng trứng, ung thư phổi và ung thư vú. Tác dụng
của tác nhân alkyl hoá Cyclophosphamide ngăn sự sao chép DNA, gắn
với hai chuỗi của DNA bằng cầu hoá trị, làm DNA không thể tách để sao
chép.
N
H
P
O
N
O
Cl
Cl